1302218 廬 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種背光模組，尤其涉及一種用於液晶顯示器中之側 * 置式背光模組。 【先前技術】 • 隨著液晶顯示（Liquid Crystal display，LCD)在電視、顯示器、 筆記本電腦、手機、PDA (Personal Digital Assistant)、數碼相機 4電子産品中之廣泛應用，用於液晶顯示照明之背光模組之需求量與 曰倶增，同時電子産品對液晶顯示照明裝置之要求亦不斷提高。高輝 ® 度、輕薄化、集成化、低成本、低能耗、高壽命等成爲背光模組之發 展方向。侧置式背光模組係背光模組中應用較爲廣泛之一種。所謂側 置式背光模組係指將光源放置於導光板之侧面，光束由側面耦合入導 光板，在導光板内不斷向前傳播。通過在導光板反射面設計微結構， 破壞光學全反射，從而實現導光板出射面均勻發光，照亮液晶面板。 請參閱第一圖，先前技術之背光模組1〇，包括光源n、導光板13 與反射板12、擴散片14以及棱鏡片15等光學膜片。其中，導光板13 一般由聚甲基丙烯酸酯(PMMA)、聚碳酸酯(pc)等透明材料製成。反射 片12之作甩係將未被散射之光束再導入導光板13中。擴散片能使 • 光束形成漫射而均勻擴散，消除導光板12上微結構形成之亮區。棱鏡 片15之作用係會聚光束，提高輝度。 該背光模組ίο —般採用冷陰極螢光管((：〇1(1 Cath〇de Flu〇rescent
Lamp，CCFL)或發光二極體（Light Emitting Diode, LED)做光源 11。 其=，小尺寸背光模組多用一個或者複數個發光二極體做光源；大尺 =月光板組多用冷陰極螢光管做光源。在以冷陰極螢光管爲光源之背 光模組中’導光板之作用係將線光源（冷陰極螢光管可以被看作線光 ^ 源）轉換成面光源。而對於發光二極體背光模組來講，導光板之作用 係將個或者數個點光源（發光二極體可以被看作點光源）轉換成面 光源。概冷陰極螢光管，發光二鋪具有壽命長，色_麗，可靠 性狀優點。另外，由於冷陰極螢光管中含有汞，所以在環境保護方 6 1302218 面，發光二極體亦具有顯著優點。故，隨著技術之發展，使用發光二 極體作爲侧置式背光模組光源將成爲一種趨勢。 請參閱第二圖，在以發光二極體做光源之背光模組中，導光板靠 近發光二極體之區域容易出現光柱亮區22，而導光板相對應於發光二 極體之間之部分容易出現陰影區24。此現象稱絲柱現象，1大大降 低導光板之發光均勻性。 〃 請-併參閱第三圖與第四圖，爲了提高導光板發光均勻性，先前 技術採用於導光板入射面32形成纖棱鏡結構34，或者於導光板入射 面42形成錐形等切槽結構44 #。入射光束通過上述結構，産生折射 擴束’在-定程度上可喊除光柱現象，惟，上述結構亦將導致部分 光能被反射，不能進入導光板内，導致光能量減少。 請參^五圖，其狀射光束進人_結構纽折射擴束之示意 圖。根據菲涅爾公式及幾何關係，可以得到偏折角之運算式·· ^90 —f 所爲導，板材料之折射率。可見，偏折角有限（對於簡a材 、貝之¥光板，其最大偏折角小於5〇度〉，所以上述結構不能從根本上 消除陰影區。 請參閱第六圖，爲消除光柱現象，絲技術之f光模、_還採用 若刊固截面爲圓孤形之反光罩66分別圍繞若干發光二極體光源64，該 發光-極體絲64之發絲642面向反光罩66，並請導光板62之 ^射面622。該結構對於齡光柱有—定作用。惟，由於反光軍防呈 圓弧形，發光二極體光源、64將擔住部分從反光$ 66反射回之光 易在5!^光二極體光源64背後之導光板62形成小塊陰影區，從而 影響背光模組之發光均自性以及降低絲量利用率。 =4^此’有必雜供_種縣·，卩實現導統 勻照明，消除背光模组中之“本知，，相备上> ^ ^ 9 用率。 3織、且R姑現象，提高照明均勻性與光能利 【發明内容】 7 1302218 以下，將以若干實施方式說明一種背光模組，以實現導光板入射 面之均勻照明，消除背光模組中之“光柱，，現象，提高照明均勻性與 光能利用率。 ^ 爲實現上述内容，提供一種背光模組，其包括：一導光板，其包 括一入射面，一與該入射面相連之出射面，及一與該出射面相對應之 反射面；一光源，其包括一發光面，該光源設置於導光板之入射面一 側，且該光源之發光面正對導光板之入射面；一微反光鏡陣列，該微 反光鏡陣列包括具有複數微小間隔之微反光鏡設置於正對光源發光面 之導光板入射面之中心部分，用於部分反射從該光源發光面發射之光 束；及一反光罩，該反光罩設置於該光源兩侧並對應導光板之入射面， 用於反射從微反光鏡陣列反射之光束，使光束能均勻射入導光板之入 射面。 該反光罩從該光源之兩侧以曲面狀或平面狀延伸對應該導光板入 射面。 該導光板之入射面正對光源之發光面部分以一定弧度延伸出一凸 出部。 該微反光鏡陣列設置於該入射面之凸出部上。 該反光罩包括一面向該導光板入射面之反光面，該反光面形成微 結構。 該反光罩微結構包括ν型凸起結構、ν型凹槽結構或網點結構。 以及提供一種背光模組，其包括：一導光板，其包括一入射面， 一與該入射面相連之出射面，及一與該出射面相對應之反射面；複數 光源，其分別包括一發光面，該複數光源均設置於導光板之入射面一 侧，且該複數光源之發光面正對導光板之入射面；複數微反光鏡陣列， 該微反光鏡陣列包括具有複數微小間隔之微反光鏡設置於正對各光源 發光面之導光板之入射面，用於反射從該光源發光面發射之光束；及 複數反光罩，該反光罩設置於該光源兩侧並相互配合對應整個入射 面，用於反射從微反光鏡陣列反射之光束，使光束能均勻射入導光板 入射面。 8 1302218 該反光罩觀総之齡UX曲她或平面狀延伸對辆導 射面。 該導光板之人射面正對光源之發光面部分以—定*度延伸出 出部。 該微反光鏡陣列没置於該入射面之凸出部上。 該反光罩包括-面向該導光板人射面之反光面，該反光面形成微 結構。 該反光罩微結構包括V型凸起結構、V型凹槽結構或網點結構。 與先4技術相較，本技術方案所提供之背光模組採用將至少一光 源設於靠近導光板人射面-側，並結合反鮮倾反光鏡陣列之作 用，將光束反射並耗合到導光板之入射面。上述結構可避免若干光源 之發光面直接面料光板之人射面而料産生絲财，以及可避免 若干光源之發光面背對導光板之入射面而擋住部分反射光束進入導光 板之入射面，從而産生部分陰影區。綜上所述，本實施例之背光模組 具有提高發光均勻性與光能量利用率之優點。 【實施方式】 請參閱第七圖，本發明第一實施例提供一種背光模組70，其包括： 一導光板72，該導光板72包括一入射面722，一與該入射面722相連 之出射面724，一與該出射面724相對應之反射面（圖未示），及與該入 射面722相連之兩側面726、728 ; —正對導光板72之入射面722設置 之LED光源74，該光源74包括一發光面744，該發光面744與該導光 板72之入射面722平行，本實施例光源74正對導光板72之入射面722 之中心，·一微反光鏡陣列723設置於導光板72之入射面722中心正對 光源74發光面744之部分，該微反光鏡陣列723包括多個具有微小間 隔之反光鏡正對光源74之發光面744，本實施例微反光鏡陣列723可 通過在導光板72之入射面722間隔鍍膜實現，鍍膜材料包括銀或鋁， 光源74發出之光線部分被微反光鏡陣列723反射，部分通過微反光鏡 723之間隔耦合入導光板72; —設置於該光源74兩側並面向導光板72 之入射面722之反光罩76，該反光罩76從光源74以曲面狀延伸對應 9 1302218 該入，面722’該反光罩76包括一面向該導光板入射面722之反光面， 用於貫現光束反射並耦合到導光板72之入射面722之功能。 本實施例反光罩76可包括兩個分離之反光罩76分別設置於光源 74之兩側或者採用一體成型之反光罩％設置於光源％兩側，該反光 罩76之反光面爲光滑曲面，其可通過鍍銀或鍍鋁等金屬材料實現，亦 可將發光鏡與LED ^(〇iip)絲封裝在-起，組成—種專用之導光 板光源應用。該反光罩76之主要作用係調節光能分佈，實現入射面722 均勻知明。由於該LED光源74發光面744正對導光板72之入射面722, 且導光板72之入射面722正對光源74之發光面744之部分設置有一 微反光鏡陣列723，LED光源74發出之光有一部分會直接透過微反光 鏡陣列723中微反光鏡之間隔耦合入導光板72，還有部分將先後被微 反光鏡陣列723與反光罩76反射，然後在遠離光源74之區域耦合入 導光板72。因此，本實施例能將le：D光源74之部分光能從“光柱，，區 域轉移到遠離光源之“陰影”區域，實現導光板入射面722之均勻照 明，消除先前技術背光模組中之“光柱，，現象，提高照明均勻性與光 能利用率。 一 請參閱第八圖，本發明第二實施例提供一種背光模組8〇，其包括 導光板82，微反光鏡陣列823，LED光源84與反光罩86，該LED光源 84設置於導光板82入射面822之一侧。該背光模組80之結構與第一 實施例相似，其不同在於：該反光罩86爲光滑平面，其設置於光源84 兩侧並面向導光板82之入射面822，該反光罩86從光源84兩側以一 定角度以平面狀延伸對應該入射面822,用於實現光束反射並輕合到導 光板82之入射面822之功能。 請參閱第九圖，本發明第三實施例提供一種背光模組9〇，其包括 導光板92，微反光鏡陣列923，LED光源94與反光罩96，該LED光源 94設置於導光板92入射面922之一侧。該背光模組90之結構與第一 實施例相似，其不同在於：該導光板92之入射面922正對光源94之 發光面944部分以一定弧度延伸出一凸出部，該微反光鏡陣列923設 置於該凸出部上，該凸出部能更好地降低導光板“光柱，，區域之輝度。 1302218 曾、請蒼閱第十圖，本發明第四實施例提供一種背光模组1〇〇，其包括 導光板102，微反光鏡陣歹，n〇23，LED光源1〇4與反光罩1〇6，該_ 光源104設置於導光板102入射面觀之一側。該背光模組ι〇〇之結 構與第二實施例相似，其不同在於··該導光板搬之入射面體正對 光源104之發光面1044部分直線延伸出一凸出部，該微反光鏡陣列 〇23設置於該凸出部上，該凸出部能更好地降低導光板“光柱 之輝度。
另，本發明第三實施例與第四實施例導光板入射面延伸之凸出部 亦可爲其他形狀，該凸it{部設置能更好崎低導光板“錄”區域之 f度，並通過微反光鏡陣列將光源之部分光能從“光柱，，區域轉移到 =離光源之“陰影”區域，實現導光板人射面之均勻照明，消除背光 模、、且中之光柱現象，提高照明均勻性與光能利用率。 在發光體光狀光強分佈已知之情況下，可赌據人射面輝度分 佈均勻性之優劣情況來優化反光罩結構，以實現均勻卿。請參閱第 十-圖，本發明第五實施例提供一種背光模組11〇，其包括導光板ιΐ2， 7光源114與反光罩116。該背光模組11〇之結構與第一實施例相似， 不同在於·本實施例在反光罩116之反光面形成v型凸起結構ιΐ7。 可通過控制v型凸起結構117之排列密度與大小來調節入射面ιΐ3之
輝度分佈。另外，其他微結構如v型凹槽結構與網點結構等同樣 於本發明反光罩之反光面。 本技術領域技術人員應明白，本發明第二至第四實施例同樣可以 在兩反光罩之反射面形成各種微結構。 •晴參閱第十二圖，本發明第六實施例提供一種背光模組12〇，其包 括·-導光板122 ’其包括-人射面123，-與該人射面123相連之出 射面125，-與該出射φ 125相對應之反射面（圖未示），及與該入射面 123相連之兩側面126、128 ;兩個設置於入射面123之一側之咖光 源124，每個光源124均包括-發光面144，其正對導光板122之入射 面123，該入射面123正對光源丨24之發光面144部分分別以一定弧度 延伸出-凸出部；兩微反光鏡陣列145分別設置於該凸出部上·，在每 11 1302218 個光源124兩側均設有一反光罩129，其分別從光源124以曲面狀延伸 對應該入射面123，用於實現光束反射並搞合到導光板122之入射面 123之功能。該兩反光罩129相互配合達到對應整個入射面123之效 果，從而兩LED光源124發出之光束在兩反光罩129之反射下進入到 導光板122之入射面123。本實施例同樣可以在該兩反光罩129之反射 面形成各種微結構。 明參閱弟十二圖，本發明第七實施例提供一種背光模組130，其包 括一導光板132，兩LED光源134，設置在光源134兩侧之反光罩139 與兩微反光鏡陣列135。該背光模組130之結構與第六實施例相似，其 不同在於·該反光罩139爲光滑平面，其設置於光源134兩侧並面向 導光板132之入射面133，該反光罩139從光源134兩侧以一定角度以 平面狀延伸對應該入射面133，用於實現光束反射並麵合到導光板132 之入射面133之功能。另，該導光板132之入射面133正對光源134 之發光面138部分直線延伸出一凸出部，該微反光鏡陣列135設置於 該凸出部上，該凸出部能更好地降低導光板“光柱，，區域之輝度。本 實施例同樣可以在該兩反光罩139之反射面形成各種微結構。又 本發明採用兩光源之實施例中，該導光板入射面可以採用如第一 實施例所述之平面結構。當入射面延伸有凸出部時，該凸出部亦可爲 其他形狀，該凸出部設置能更好地降低導光板“光柱，，區域i輝度: 並通過微反光鏡陣列將光源之部分光能從“光柱” ς 之“光柱，，現象，提高照明均勻性與光能利用率。 、、、、中 另，本發日狀絲齡可·在縣航射面與/或㈣面形成第 1結構，用於控制光出射方向，該第一微結構包括三角形長條形狀、 頂端爲鈍角之長條形狀、半圓形長條形狀與網點結構等。或者于入射 面形成第二微結構，用於提高人射光均勻性，該第二微結構包括 棱鏡結構與錐形等切槽結構等。本發明之背光模組還可進一步包括一 設置於反射面下方之反射片，用於提高光出射率；或者進_=括一 設置於出射面上方之擴散片，用於提高光出射均勻性。本發=背光 12 1302218 模組之導歧可細平板型或楔型，該導光板可由聚碳麟(pc) 甲基丙烯酸甲醋(PMMA)等合成樹脂材料製成。 人 綜上所述，本發明之背光模組採用將至少一光源設於導光板入射 面之-顺使絲社發光面正料歧之人射面，結合反光罩與 微反光鏡_之侧，將光歧射《合鱗光板之人射面。上述結 * 構可避免由於光源之發光面直接面對導光板之人射面而料産生之^ ^ 城象，以及可避免光源之發光面背對導光板之入射面而擋住部分反 射光束進入導光板之入射面，從而產生部分陰影區。本發明之背光模 組具有提高發光均勻性與光能量利用率之優點。 綜上所述，本發明符合發明專利之要件，爰依法提出專利申請。 惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，舉凡熟悉本案技藝之人 士，在援依本案發明精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下之 申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 第一圖係第一種先前技術側置式背光模組立體分解示意圖。 第二圖係第一圖所示背光模組之光柱現象圖。 第三圖係第二種先前技術側置式背光模組之導光板入射面結構示意 圖。 第四圖係第三種先前技術側置式背光模組之導光板入射面結構示意 馨 圖。 第五圖係入射光束進入導光板之鋸齒結構入射面之光束折射擴束示意 圖。 第六圖係第四種先前技術侧置式背光模組平面示意圖。 第七圖係本發明第一實施例背光模組平面示意圖。 第八圖係本發明第二實施例背光模組平面示意圖。 第九圖係本發明第三實施例背光模組平面示意圖。 • 第十圖係本發明第四實施例背光模組平面示意圖。 • 第十一圖係本發明第五實施例背光模組平面示意圖。 第十二圖係本發明第六實施例背光模組平面示意圖。 13 1302218 第十三圖係本發明第七實施例背光模組平面示意圖。 【主要元件符號說明】 背光模組 70，80，90，100，110，120，130 導光板 72 ， 82 ， 92 ， 102 ， 112 ， 122 ， 132 光源 74 ， 84 ， 94 ， 104 ， 114 ， 124 ， 134 反光罩 76 ， 86 ， 106 ， 116 ， 129 ， 139 發光面 144 ， 744 ， 944 ， 1044 V型凸起結構 117 入射面 113 ， 123 ， 133 ， 722 ， 822 ， 922 ， 1022 出射面 125 ， 724 侧面 126 ， 128 ， 726 ， 728 微反光鏡陣列 135 ， 145 ， 723 ， 823 ， 923 ， 1023 14